JP6404147B2 - Crushing agent composition - Google Patents

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本発明は、岩石、コンクリート構造物等の産業用破砕作業に利用される破砕剤組成物に関する。更に詳しくは、打撃感度、静電気感度及び着火感度を低減した破砕剤組成物に関する。   The present invention relates to a crushing agent composition used for industrial crushing operations such as rocks and concrete structures. More specifically, the present invention relates to a crushing agent composition having reduced impact sensitivity, electrostatic sensitivity, and ignition sensitivity.

トンネル掘進工事、土地造成工事、道路工事、港湾工事等の土木工事における従来からの破砕技術としては、火薬類による破砕方法、あるいは建設重機、油圧削岩機等による破砕方法がある。   Conventional crushing techniques in civil engineering works such as tunnel excavation work, land preparation work, road construction, and harbor construction include crushing methods using explosives, crushing methods using heavy construction machines, hydraulic rock drills, and the like.

火薬類による破砕方法は、非常に有用で経済的であるが、消費許可の取得手続きが必要である上、市街地や近隣に民家がある場合は、瞬発的ではあるものの高レベルの騒音、地盤振動等の問題があり、使用が大きく制限されている。   Although the explosive crushing method is very useful and economical, it requires a procedure for obtaining a consumption permit, and if there are private houses in the city or in the vicinity, it is instantaneous but high-level noise and ground vibration. Etc., and its use is greatly restricted.

一方、建設重機等による破砕方法では、比較的低レベルではあるが、長時間に亘る継続的な騒音、振動の問題がある上、作業効率が劣るため施工期間も長くなるという欠点を有している。   On the other hand, the crushing method using heavy construction machinery has a problem that it is relatively low level, but there are problems of continuous noise and vibration over a long period of time, and the work period is long due to poor work efficiency. Yes.

これらの欠点を補う方法として、テルミット反応を利用した非火薬破砕剤による破砕方法が注目されており、火薬類取締法上の火薬類に該当しない成分で構成される非火薬破砕剤として、特許第3586356号公報には、30〜2重量%の酸化第二鉄、83〜10重量%の酸化第二銅、30〜15重量%のアルミニウム粉末から成るテルミット剤100重量部と、20〜125重量部のガス発生剤とを含有し、酸化第二鉄の粒子径が0.15〜1μmである非火薬破砕剤が開示されており、特許第3688855号公報には、アルミニウム、酸化第二銅から成るテルミット剤と、カリウム明礬又はアンモニウム明礬から成るガス発生剤と、塩化ビニルから成るバインダーと、ステアリン酸カルシウムから成る鈍感化剤を含有する非火薬破砕剤が開示されており、特許第4489142号公報には、金属酸化物を35〜45重量%、金属粉末を8〜12重量%、過炭酸ナトリウム、アジ化ナトリウム、五硼酸アンモニウム・四水和物、硫酸マグネシウム・七水和物等の解離圧剤を42〜55重量%、硫黄を0.5〜5重量%、メチルセルロース等の粘結剤を0.1〜1.8重量%含有する非火薬破砕剤が開示されている。   As a method to compensate for these disadvantages, a method of crushing with a non-explosive crushing agent using the thermite reaction has attracted attention. As a non-explosive crushing agent composed of components not applicable to explosives under the Explosives Control Law, No. 3586356 discloses 100 parts by weight of a thermit agent comprising 30 to 2% by weight of ferric oxide, 83 to 10% by weight of cupric oxide and 30 to 15% by weight of aluminum powder, and 20 to 125 parts by weight. A non-explosive crushing agent having a particle size of ferric oxide of 0.15 to 1 μm is disclosed, and Japanese Patent No. 3688855 discloses aluminum and cupric oxide. Non-explosive crushing containing a thermite agent, a gas generating agent consisting of potassium alum or ammonium alum, a binder consisting of vinyl chloride, and a desensitizing agent consisting of calcium stearate Patent No. 4489142 discloses 35 to 45% by weight of metal oxide, 8 to 12% by weight of metal powder, sodium percarbonate, sodium azide, ammonium pentaborate tetrahydrate, Non-explosive crushing containing 42-55 wt% dissociation pressure agent such as magnesium sulfate heptahydrate, 0.5-5 wt% sulfur, 0.1-1.8 wt% binder such as methylcellulose Agents are disclosed.

特許第3586356号公報Japanese Patent No. 3586356 特許第3688855号公報Japanese Patent No. 3688855 特許第4489142号公報Japanese Patent No. 4489142

本発明の目的は、従来の非火薬破砕剤と同等以上の破砕効果を示し、各種感度の低減により、製造及び取扱作業時における安全性に優れると共に、消防法上の危険物に該当せず、貯蔵・取扱において指定数量の制限を受けない非火薬破砕剤を提供することにある。   The purpose of the present invention is to exhibit a crushing effect equivalent to or better than that of conventional non-explosive crushing agents, and is excellent in safety during manufacturing and handling operations due to various sensitivity reductions. The purpose is to provide a non-explosive crushing agent that is not limited by the specified quantity in storage and handling.

本発明者らは、製造及び使用時の安全性及び利便性の確保という観点から、種々検討を重ねた結果、テルミット剤として特定の平均粒子径を有する金属酸化物、金属粉末及び水和物を使用すると共に、金属酸化物と金属粉末の含有比率を規定することにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of various studies from the viewpoint of ensuring safety and convenience during production and use, the present inventors have obtained metal oxides, metal powders and hydrates having a specific average particle size as the thermite agent. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by defining the content ratio of the metal oxide and the metal powder together with the use of the metal oxide, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は、
(1)平均粒子径が0.1〜30μmの金属酸化物と、平均粒子径が20〜60μmの金属粉末と、平均粒子径が0.5〜5mmの水和物と、バインダーとを含み、金属酸化物/金属粉末の質量比率が50/50〜70/30であり、水和物を20〜50質量%、バインダーを0.1〜5.0質量%含むことを特徴とする破砕剤組成物、
(2)金属酸化物と金属粉末の平均粒子径の比率が、金属酸化物/金属粉末=1/2〜1/20であることを特徴とする(1)に記載の破砕剤組成物、
(3)金属酸化物が、酸化第二銅、酸化第二鉄又はこれらの混合物であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の破砕剤組成物
(4)金属粉末が、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの混合物であることを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の破砕剤組成物、
(5)水和物が、硫酸アルミニウム・18水和物、硫酸亜鉛・7水和物、硫酸マグネシウム・7水和物、カリウム明礬・12水和物、及びアンモニウム明礬・12水和物から成る群から選択される1種以上であることを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の破砕剤組成物、
(6)バインダーが、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びポリビニルピロリドンから成る群から選択される1種以上であることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の破砕剤組成物、
に関する。
That is, the present invention
(1) a metal oxide having an average particle diameter of 0.1 to 30 μm, a metal powder having an average particle diameter of 20 to 60 μm, a hydrate having an average particle diameter of 0.5 to 5 mm, and a binder, The mass ratio of metal oxide / metal powder is 50/50 to 70/30, and includes a hydrate 20 to 50% by mass and a binder 0.1 to 5.0% by mass. object,
(2) The ratio of the average particle diameter of a metal oxide and a metal powder is metal oxide / metal powder = 1/2 to 1/20, The crushing agent composition according to (1),
(3) The crushing agent composition according to (1) or (2), wherein the metal oxide is cupric oxide, ferric oxide or a mixture thereof. (4) The metal powder is aluminum. The crushing agent composition according to any one of (1) to (3), which is magnesium or a mixture thereof,
(5) The hydrate is composed of aluminum sulfate · 18 hydrate, zinc sulfate · 7 hydrate, magnesium sulfate · 7 hydrate, potassium alum · 12 hydrate, and ammonium alum · 12 hydrate. The crushing agent composition according to any one of (1) to (4), which is one or more selected from the group,
(6) The crushing agent according to any one of (1) to (5), wherein the binder is at least one selected from the group consisting of ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyvinyl pyrrolidone. Composition,
About.

本発明により、従来の非火薬破砕剤と同等以上の破砕性能を維持しながらも、各種感度の低減により製造及び使用時の安全確保が容易になると共に、消防法上の危険物非該当となり、指定数量による制限を受けずに貯蔵・取扱が可能となる。   According to the present invention, while maintaining the same or better crushing performance as conventional non-explosive crushing agents, it is easy to ensure safety during production and use by reducing various sensitivities, and it is not applicable to dangerous goods under the Fire Service Act, Storage and handling are possible without being limited by the specified quantity.

以下、本発明の方法を詳細に説明する。
本発明は、製造作業時及び使用時の安全性並びに利便性に配慮した破砕剤に関する。
本発明の破砕剤は、特定の平均粒子径を有する金属酸化物、金属粉末及び水和物を使用すること等により、各種感度が低減し、製造時及び使用時の安全性が高く、火薬類取締法及び消防法上の制約を受けないという利点がある。
Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail.
The present invention relates to a crushing agent in consideration of safety and convenience during manufacturing work and use.
The crushing agent of the present invention uses various metal oxides, metal powders, and hydrates having a specific average particle size, thereby reducing various sensitivities, increasing safety during production and use, and explosives. There is an advantage that it is not restricted by the Control Law and Fire Law.

本発明において、金属酸化物としては、三酸化モリブデン、酸化第二銅、二酸化マンガン、過マンガン酸カリウム、酸化第二鉄、四酸化三鉄、過マンガン酸カルシウム等の酸化剤が用いられ得るが、好ましくは、酸化第二銅、酸化第二鉄又はこれらの混合物が用いられる。本発明において用いられる金属酸化物の平均粒子径は0.1〜30μmであり、1〜20μmであることが好ましく、5〜15μmであることがさらに好ましい。本発明の破砕剤組成物において、金属酸化物の含有量は、25〜55質量%であることが好ましく、30〜50質量%であることが更に好ましく、35〜45質量%であることが特に好ましい。金属酸化物の含有量が上記範囲内であると、特に、打撃感度、摩擦感度、静電気感度及び着火感度が低減し、且つ、所望の破砕性能が得られる。   In the present invention, as the metal oxide, an oxidizing agent such as molybdenum trioxide, cupric oxide, manganese dioxide, potassium permanganate, ferric oxide, triiron tetroxide, calcium permanganate may be used. Preferably, cupric oxide, ferric oxide or a mixture thereof is used. The average particle diameter of the metal oxide used in the present invention is 0.1 to 30 μm, preferably 1 to 20 μm, and more preferably 5 to 15 μm. In the crushing agent composition of the present invention, the content of the metal oxide is preferably 25 to 55% by mass, more preferably 30 to 50% by mass, and particularly preferably 35 to 45% by mass. preferable. When the content of the metal oxide is within the above range, in particular, the impact sensitivity, the friction sensitivity, the electrostatic sensitivity and the ignition sensitivity are reduced, and a desired crushing performance is obtained.

本発明において、金属粉末としては、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウム、マグナリウム等、酸化剤からの酸素供給により高い熱エネルギーを放出するものであれば何れも使用可能であるが、好ましくは、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの混合物が用いられる。本発明において用いられる金属粉末の平均粒子径は、20〜60μmであり、30〜60μmであることが好ましく、40〜50μmであることがさらに好ましい。金属粉末の平均粒子径が小さ過ぎると、各種感度の増大により、製造及び取扱作業時における安全性に問題が生じる場合があり、金属粉末の平均粒子径が大き過ぎると、所望の発生ガス圧力が得られない場合がある。金属粉末の平均粒子径が上記範囲であると、打撃感度、静電気感度及び着火感度が低減し、且つ、所望の発生ガス圧力を得ることができる。本発明の破砕剤組成物において、金属粉末の含有量は、15〜40質量%であることが好ましく、15〜35質量%であることが更に好ましく、20〜30質量%であることが特に好ましい。金属粉末の含有量が上記範囲内であると、特に、打撃感度、摩擦感度、静電気感度及び着火感度が低減し、且つ、所望の破砕性能が得られる。   In the present invention, as the metal powder, any of zirconium, aluminum, titanium, magnesium, magnalium and the like that release high thermal energy by supplying oxygen from an oxidant can be used, preferably aluminum, Magnesium or a mixture thereof is used. The average particle diameter of the metal powder used in the present invention is 20 to 60 μm, preferably 30 to 60 μm, and more preferably 40 to 50 μm. If the average particle diameter of the metal powder is too small, there may be a problem in safety during manufacturing and handling due to an increase in various sensitivities. If the average particle diameter of the metal powder is too large, the desired gas pressure may be increased. It may not be obtained. When the average particle diameter of the metal powder is in the above range, impact sensitivity, electrostatic sensitivity and ignition sensitivity are reduced, and a desired generated gas pressure can be obtained. In the crushing agent composition of the present invention, the content of the metal powder is preferably 15 to 40% by mass, more preferably 15 to 35% by mass, and particularly preferably 20 to 30% by mass. . When the content of the metal powder is within the above range, in particular, impact sensitivity, friction sensitivity, electrostatic sensitivity and ignition sensitivity are reduced, and desired crushing performance is obtained.

本発明の破砕剤組成物は、金属酸化物/金属粉末を50/50〜70/30の質量比率で含むものである。本発明の破砕剤組成物は、好ましくは、金属酸化物/金属粉末を55/45〜65/35の質量比率で含む。金属酸化物/金属粉末の質量比率が上記範囲内であると、打撃感度、摩擦感度、静電気感度及び着火感度が低減し、且つ、所望の破砕性能が得られる。   The crushing agent composition of the present invention contains metal oxide / metal powder in a mass ratio of 50/50 to 70/30. The crushing agent composition of the present invention preferably contains metal oxide / metal powder in a mass ratio of 55/45 to 65/35. When the mass ratio of the metal oxide / metal powder is within the above range, impact sensitivity, friction sensitivity, electrostatic sensitivity and ignition sensitivity are reduced, and desired crushing performance is obtained.

本発明の破砕剤組成物は、上記平均粒子径の金属酸化物と金属粉末とを含むものであるが、金属酸化物と金属粉末の平均粒子径の比率は、1/2〜1/20であることが好ましく、1/5〜1/10であることが特に好ましい。金属酸化物と金属粉末の平均粒子径の比率が上記範囲内であると、特に、打撃感度、摩擦感度、静電気感度及び着火感度が低減し、且つ、所望の破砕性能が得られる。   The crushing agent composition of the present invention contains the metal oxide having the above average particle size and the metal powder, but the ratio of the average particle size of the metal oxide to the metal powder is 1/2 to 1/20. Is preferable, and 1/5 to 1/10 is particularly preferable. When the ratio of the average particle diameter of the metal oxide and the metal powder is within the above range, in particular, impact sensitivity, friction sensitivity, electrostatic sensitivity and ignition sensitivity are reduced, and desired crushing performance is obtained.

本発明において、水和物としては、上記金属酸化物と金属粉末とのテルミット反応により発生する高い反応熱によって結晶水が一瞬に気化して蒸気として放出するものであれば何れも使用可能であるが、好ましくは、硫酸アルミニウム・18水和物、硫酸亜鉛・7水和物、硫酸マグネシウム・7水和物、カリウム明礬・12水和物、アンモニウム明礬・12水和物が用いられる。   In the present invention, any hydrate can be used as long as the crystal water is instantly vaporized and released as a vapor by the high reaction heat generated by the thermite reaction between the metal oxide and the metal powder. However, aluminum sulfate · 18 hydrate, zinc sulfate · 7 hydrate, magnesium sulfate · 7 hydrate, potassium alum · 12 hydrate, and ammonium alum · 12 hydrate are preferably used.

本発明の破砕剤組成物は、平均粒子径が0.5〜5mmの水和物を20〜50質量%含むものである。本発明の破砕剤組成物は、好ましくは、平均粒子径が1〜3mmの水和物を30〜40質量%含む。水和物の平均粒子径及び含有量が上記範囲内であると、打撃感度、摩擦感度、静電気感度及び着火感度が低減し、且つ、所望の破砕性能が得られる。   The crushing agent composition of this invention contains 20-50 mass% of hydrates with an average particle diameter of 0.5-5 mm. The crushing agent composition of the present invention preferably contains 30 to 40% by mass of a hydrate having an average particle diameter of 1 to 3 mm. When the average particle size and content of the hydrate are within the above ranges, impact sensitivity, friction sensitivity, electrostatic sensitivity and ignition sensitivity are reduced, and desired crushing performance is obtained.

本発明において、バインダーとしては、金属酸化物及び金属粉末から成るテルミット剤を水和物の粒子表面に結合させ、これらを一定の成分比率で維持させ得るものであれば何れも使用可能であるが、好ましくは、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドンが用いられる。   In the present invention, any binder can be used as long as it can bind a thermite agent composed of a metal oxide and a metal powder to the particle surface of the hydrate and maintain them at a constant component ratio. Preferably, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and polyvinyl pyrrolidone are used.

本発明の破砕剤組成物は、0.1〜5.0質量%のバインダーを含むものである。本発明の破砕剤組成物は、好ましくは、0.3〜3.0質量%のバインダーを含み、特に好ましくは、0.5〜1.0質量%のバインダーを含む。水和物の含有量が上記範囲内であると、打撃感度、摩擦感度、静電気感度及び着火感度が低減し、且つ、所望の破砕性能が得られる。   The crushing agent composition of this invention contains 0.1-5.0 mass% binder. The crushing agent composition of the present invention preferably contains 0.3 to 3.0% by mass of a binder, and particularly preferably contains 0.5 to 1.0% by mass of a binder. When the hydrate content is within the above range, impact sensitivity, friction sensitivity, electrostatic sensitivity and ignition sensitivity are reduced, and desired crushing performance is obtained.

なお、本発明において、平均粒子径とは、体積基準の平均粒子径であり、レーザー回折・散乱法(マイクロトラック法)で体積基準の累積粒度分布で50%の粒子径として定義される。具体的には、レーザー回折・散乱式粒子径分布測定装置(日機装(株)製)を用いて測定される。   In the present invention, the average particle size is a volume-based average particle size, and is defined as a 50% particle size in a volume-based cumulative particle size distribution by a laser diffraction / scattering method (microtrack method). Specifically, it is measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

本発明を実施例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。以下の実施例において、%は質量%を示す。   The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. In the following examples,% indicates mass%.

(実施例1)
酸化第二銅(日進ケムコ(株)製:平均粒子径0.9μm)38.2%、アルミニウム粉(和光純薬工業(株)製:平均粒子径40μm)31.3%、硫酸マグネシウム・7水和物(和光純薬工業(株)製:平均粒子径0.8mm)30%、予めエタノールに溶解させたエチルセルロース(和光純薬工業(株)製)0.5%をSUS製容器内において竹べらで混合し、目開き2.8mmの篩を通した後、常温で一昼夜風乾して破砕剤組成物を調製した。
Example 1
Cupric oxide (Nisshin Chemco Co., Ltd .: average particle size 0.9 μm) 38.2%, aluminum powder (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle size 40 μm) 31.3%, magnesium sulfate 7 Hydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle size 0.8 mm) 30%, ethyl cellulose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.5% previously dissolved in ethanol in a SUS container The mixture was mixed with a bamboo spatula, passed through a sieve having an opening of 2.8 mm, and then air-dried at room temperature all day to prepare a crushing agent composition.

(実施例2)
酸化第二銅(日本化学産業(株)製:平均粒子径5μm)41.7%、アルミニウム粉(和光純薬工業(株)製:平均粒子径40μm)27.8%、アンモニウム明礬・12水和物(大明化学工業(株)製:平均粒子径1.5mm)30%、予めアセトンに溶解させたポリビニルピロリドン(和光純薬工業(株)製)0.5%をSUS製容器内において竹べらで混合し、目開き2.8mmの篩を通した後、常温で一昼夜風乾して破砕剤組成物を調製した。
(実施例3)
酸化第二銅(古河ケミカルズ(株)製:平均粒子径5μm)35.2%、酸化第二鉄(JFEスチール(株)製:平均粒子径1μm)3.5%、アルミニウム粉(ミナルコ(株)製:平均粒子径25μm)20.8%、アンモニウム明礬・12水和物(和光純薬工業(株)製:平均粒子径0.8mm)40%、予めエタノールに溶解させたポリビニルピロリドン(和光純薬工業(株)製)0.5%をSUS製容器内において竹べらで混合し、目開き2.8mmの篩を通した後、常温で一昼夜風乾して破砕剤組成物を調製した。
(Example 2)
Cupric oxide (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd .: average particle size 5 μm) 41.7%, aluminum powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle size 40 μm) 27.8%, ammonium alum 12 water 30% of Japanese product (Daimei Chemical Industry Co., Ltd .: average particle size 1.5 mm) and 0.5% of polyvinylpyrrolidone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.5% previously dissolved in acetone in a SUS container The mixture was passed through a sieve having a mesh size of 2.8 mm, and then air-dried at room temperature all day and night to prepare a crushing agent composition.
(Example 3)
Cupric oxide (Furukawa Chemicals Co., Ltd .: average particle size 5 μm) 35.2%, ferric oxide (JFE Steel Co., Ltd .: average particle size 1 μm) 3.5%, aluminum powder (Minalco Co., Ltd.) ) Manufactured: average particle diameter 25 μm) 20.8%, ammonium alum 12 hydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle diameter 0.8 mm) 40%, polyvinylpyrrolidone (Japanese sum) previously dissolved in ethanol After mixing with 0.5% of SUS container in a SUS container and passing through a sieve having an opening of 2.8 mm, the mixture was air-dried at room temperature for 24 hours to prepare a crushing agent composition.

(比較例1)
酸化第二銅(日進ケムコ(株)製:平均粒子径0.9μm)43.6%、アルミニウム粉(ミナルコ(株)製:平均粒子径5μm)10.9%、カリウム明礬・12水和物(和光純薬工業(株)製:平均粒子径0.8mm)45%、予めアセトンに溶解させたエチルセルロース(和光純薬工業(株)製)0.5%をSUS製容器内において竹べらで混合し、目開き2.8mmの篩を通した後、常温で一昼夜風乾して破砕剤組成物を調製した。
(Comparative Example 1)
Cupric oxide (Nisshin Chemco Co., Ltd .: average particle size 0.9 μm) 43.6%, aluminum powder (Minalco Co., Ltd .: average particle size 5 μm) 10.9%, potassium alum 12 hydrate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle diameter 0.8 mm) 45%, ethyl cellulose (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.5% previously dissolved in acetone was mixed with a bamboo spatula in a SUS container. Then, after passing through a sieve having an opening of 2.8 mm, it was air-dried at room temperature all day and night to prepare a crushing agent composition.

(比較例2)
酸化第二銅(日本化学産業(株)製:平均粒子径5μm)43.6%、アルミニウム粉(和光純薬工業(株)製:平均粒子径25μm)10.9%、硫酸マグネシウム・7水和物(和光純薬工業(株)製:平均粒子径0.8mm)45%、予めエタノールに溶解させたメチルセルロース(和光純薬工業(株)製)0.5%をSUS製容器内において竹べらで混合し、目開き2.8mmの篩を通した後、常温で一昼夜風乾して破砕剤組成物を調製した。
(Comparative Example 2)
Cupric oxide (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd .: average particle size 5 μm) 43.6%, aluminum powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle size 25 μm) 10.9%, magnesium sulfate 7 water 45% of Japanese product (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle size 0.8 mm) and 0.5% of methylcellulose (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.5% dissolved in ethanol in advance in a SUS container The mixture was passed through a sieve having a mesh size of 2.8 mm, and then air-dried at room temperature all day and night to prepare a crushing agent composition.

(比較例3)
酸化第二銅(古河ケミカルズ(株)製:平均粒子径5μm)54.2%、アルミニウム粉(和光純薬工業(株)製:平均粒子径40μm)15.3%、カリウム明礬・12水和物(和光純薬工業(株)製:平均粒子径0.2mm)30%、予めエタノールに溶解させたポリビニルピロリドン(和光純薬工業(株)製)0.5%をSUS製容器内において竹べらで混合し、目開き2.8mmの篩を通した後、常温で一昼夜風乾して破砕剤組成物を調製した。
(比較例4)
酸化第二銅(Dong Lin Metal Technology Co.Ltd製:平均粒子径40μm)48.7%、アルミニウム粉(ミナルコ(株)製:平均粒子径25μm)20.8%、アンモニウム明礬・12水和物(大明化学工業(株)製:平均粒子径1.5mm)30%、予めエタノールに溶解させたポリビニルピロリドン(和光純薬工業(株)製)0.5%をSUS製容器内において竹べらで混合し、目開き2.8mmの篩を通した後、常温で一昼夜風乾して破砕剤組成物を調製した。
(Comparative Example 3)
Cupric oxide (Furukawa Chemicals, Inc .: average particle size 5 μm) 54.2%, aluminum powder (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle size 40 μm) 15.3%, potassium alum 12 hydrate 30% of the product (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: average particle size 0.2 mm) and 0.5% of polyvinylpyrrolidone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) previously dissolved in ethanol in a SUS container The mixture was passed through a sieve having a mesh size of 2.8 mm, and then air-dried at room temperature all day and night to prepare a crushing agent composition.
(Comparative Example 4)
Cupric oxide (Dong Lin Metal Technology Co. Ltd .: average particle size 40 μm) 48.7%, aluminum powder (Minalco Co., Ltd .: average particle size 25 μm) 20.8%, ammonium alum 12 hydrate (Daimei Chemical Co., Ltd .: average particle size 1.5 mm) 30%, polyvinyl pyrrolidone (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.5% previously dissolved in ethanol was mixed with a bamboo spatula in a SUS container. Then, after passing through a sieve having an opening of 2.8 mm, it was air-dried at room temperature all day and night to prepare a crushing agent composition.

以下のようにして、実施例及び比較例の破砕剤組成物の性能、落つい感度・摩擦感度、静電気感度及び小ガス炎着火感度について確認した。   In the following manner, performance, stagnation sensitivity / friction sensitivity, electrostatic sensitivity, and small gas flame ignition sensitivity of the crushing agent compositions of Examples and Comparative Examples were confirmed.

(1)性能(コンクリート破砕試験)
縦横600mm、高さ800mmのコンクリートブロックにおいて、最小抵抗線300mm、穿孔長420mmの装薬孔に各破砕剤を装薬し、専用点火具で着火し、コンクリートブロックが破砕される最少薬量を測定した。
(1) Performance (concrete crushing test)
In a concrete block 600 mm long and 800 mm high, each crushing agent is loaded into a charge hole with a minimum resistance line of 300 mm and a drilling length of 420 mm, ignited with a dedicated igniter, and the minimum dose at which the concrete block is crushed is measured. did.

(2)落つい感度・摩擦感度
火薬学会規格ES−21(1)及びES−22に各々規定の落つい感度試験及び摩擦感度試験により、落つい感度及び摩擦感度を測定した。
(2) Drop sensitivity and friction sensitivity The drop sensitivity and the friction sensitivity were measured by the drop sensitivity test and the friction sensitivity test respectively defined in the pyrotechnic association ES-21 (1) and ES-22.

(3)静電気感度
火薬学会規格ES−25で規定されている静電気感度試験に準じて静電気感度を測定した。静電気感度試験装置((株)日本テクナート製)を用い、試料状態は開放状態、電極間隙長は0.1mmで測定した。
(3) Electrostatic sensitivity The electrostatic sensitivity was measured according to the electrostatic sensitivity test prescribed | regulated by the pyrotechnic association standard ES-25. Using an electrostatic sensitivity test device (manufactured by Nippon Technate Co., Ltd.), the sample state was measured in an open state, and the electrode gap length was 0.1 mm.

(4)小ガス炎着火試験
消防法に基づく危険物第2類の判定試験である小ガス炎着火試験を行い、火炎を接触させてから着火するまでの時間を測定した。着火時間≦3秒以内であれば第一種可燃性固体、3秒<着火時間≦10秒であれば第二種可燃性固体、不着火又は燃焼不継続であれば非危険物となる。第一種可燃性固体及び第二種可燃性固体の指定数量は各々100kg、500kgであり、指定数量以上の貯蔵・取扱にあっては消防法に基づく特定場所での許可が必要となる。
これらの試験結果を表1に示す。
(4) Small gas flame ignition test A small gas flame ignition test, which is a judgment test for the second class of dangerous goods based on the Fire Service Act, was performed, and the time from when the flame contacted to ignition was measured. If the ignition time ≤ 3 seconds, the first-type flammable solid, 3 seconds <ignition time ≤ 10 seconds, the second-type flammable solid, non-ignition or non-continuous combustion will be non-dangerous. The designated quantities of the first type flammable solid and the second kind flammable solid are 100 kg and 500 kg, respectively. For storage and handling exceeding the designated quantity, permission at a specific place based on the Fire Service Act is required.
The test results are shown in Table 1.

Figure 0006404147
Figure 0006404147

表1の結果から明らかなように、比較例1においては、金属粉末の平均粒子径が小さく(5μm)、金属酸化物の金属粉末に対する質量比率が大きいので(金属酸化物/金属粉末の質量比率が80/20)、優れた破砕効果を示すものの、静電気感度が高く、また小ガス炎着火感度も高く、第二種可燃性固体に該当する結果であった。これに対し、金属粉末の平均粒子径が40μm、金属酸化物/金属粉末の質量比率が55/45及び60/40である実施例1及び2においては、静電気感度が低く、非危険物であると共に、比較例1と同等の破砕性能を有することが確認された。そして、金属粉末の平均粒子径が25μm、金属酸化物/金属粉末の質量比率が65/35である実施例3においても、良好な破砕性能及び各種感度の低減が確認された。また、比較例2においては、金属酸化物の金属粉末に対する質量比率が大きいため(金属酸化物/金属粉末の質量比率が80/20)、落つい感度が高く、他の感度は比較的鈍感であるものの、破砕性能が比較的低いことが確認された。さらに、比較例3においては、水和物の平均粒子径が小さく(0.2mm)、金属酸化物の金属粉末に対する質量比率が大きいため(金属酸化物/金属粉末の質量比率が78/22)、各種感度は低いものの破砕性能が低かった。また比較例4においては、金属酸化物の平均粒子径が大きく(40μm)、優れた破砕効果を示すものの摩擦感度及び静電気感度が高く、小ガス炎着火感度も第二種可燃性固体に該当する結果であった。   As is clear from the results of Table 1, in Comparative Example 1, the average particle diameter of the metal powder is small (5 μm), and the mass ratio of the metal oxide to the metal powder is large (the mass ratio of metal oxide / metal powder). 80/20), although exhibiting an excellent crushing effect, the electrostatic sensitivity is high, and the small gas flame ignition sensitivity is also high, which is a result corresponding to the second type combustible solid. On the other hand, in Examples 1 and 2 in which the average particle diameter of the metal powder is 40 μm and the mass ratio of the metal oxide / metal powder is 55/45 and 60/40, the electrostatic sensitivity is low and it is a non-hazardous material. At the same time, it was confirmed to have the same crushing performance as Comparative Example 1. In Example 3 where the average particle size of the metal powder was 25 μm and the mass ratio of metal oxide / metal powder was 65/35, good crushing performance and reduction in various sensitivities were confirmed. In Comparative Example 2, since the mass ratio of the metal oxide to the metal powder is large (the mass ratio of metal oxide / metal powder is 80/20), the sensitivity of falling is high, and other sensitivities are relatively insensitive. Although it was, it was confirmed that the crushing performance was relatively low. Furthermore, in Comparative Example 3, since the average particle diameter of the hydrate is small (0.2 mm) and the mass ratio of the metal oxide to the metal powder is large (the mass ratio of metal oxide / metal powder is 78/22). Although the sensitivity was low, the crushing performance was low. In Comparative Example 4, the average particle diameter of the metal oxide is large (40 μm) and exhibits excellent crushing effects, but the friction sensitivity and electrostatic sensitivity are high, and the small gas flame ignition sensitivity corresponds to the second kind of combustible solid. It was a result.

Claims (5)

平均粒子径が0.1〜30μmの金属酸化物と、平均粒子径が20〜60μmの金属粉末と、平均粒子径が0.5〜5mmの水和物と、バインダーとを含み、金属酸化物/金属粉末の質量比率が55/45〜65/35であり、水和物を20〜50質量%、バインダーを0.1〜5.0質量%含み、金属酸化物と金属粉末の平均粒子径の比率が、金属酸化物/金属粉末=1/2〜1/20であることを特徴とする破砕剤組成物。 A metal oxide comprising a metal oxide having an average particle diameter of 0.1 to 30 μm, a metal powder having an average particle diameter of 20 to 60 μm, a hydrate having an average particle diameter of 0.5 to 5 mm, and a binder. / mass ratio of the metal powder is 55 / 45-65 / 35, a hydrate 20-50 wt%, wherein the binder 0.1-5.0 wt%, an average particle diameter of the metal oxide and metal powder The ratio of metal oxide / metal powder = 1/2 to 1/20. 金属酸化物が、酸化第二銅、酸化第二鉄又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項1に記載の破砕剤組成物。   The crushing agent composition according to claim 1, wherein the metal oxide is cupric oxide, ferric oxide, or a mixture thereof. 金属粉末が、アルミニウム、マグネシウム又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の破砕剤組成物。   The crushing agent composition according to claim 1 or 2, wherein the metal powder is aluminum, magnesium, or a mixture thereof. 水和物が、硫酸アルミニウム・18水和物、硫酸亜鉛・7水和物、硫酸マグネシウム・7水和物、カリウム明礬・12水和物、及びアンモニウム明礬・12水和物から成る群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の破砕剤組成物。   The hydrate is selected from the group consisting of aluminum sulfate / 18 hydrate, zinc sulfate / 7 hydrate, magnesium sulfate / 7 hydrate, potassium alum / 12 hydrate, and ammonium alum / 12 hydrate The crushing agent composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the composition is one or more kinds. バインダーが、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、及びポリビニルピロリドンから成る群から選択される1種以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の破砕剤組成物。   The crushing agent composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the binder is at least one selected from the group consisting of ethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, and polyvinylpyrrolidone. object.
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